Валентина Немогаева родилась 21 октября 1951 года. После школы, до 1973 года училась в Государственном центральном ордена Ленина институте физической культуры, позднее переименованном в Российский государственный университет физической культуры, спорта,
Синхронным плаванием Немогаева начала заниматься в 1979 году. Стояла у истоков создания Федерации синхронного плавания России, ФСПР. Выполнила норматив мастера спорта Российской Федерации по плаванию.
Немогаева является старшим тренером Федерации синхронного плавания; Государственным тренером сборной команды России по синхронному плаванию. Входит в состав Президиума Федерации. Ответственный секретарь ФСПР. Главный судья всероссийских соревнований.
За большой вклад в развитие физической культуры и спорта, высокие спортивные достижения удостоена Почетного звания «Заслуженный тренер Российской Федерации» по синхронному плаванию. Валентине Сергеевне объявлена Благодарность Министерства спорта России.